Единый центр записи8(499) 116-77-86Записаться на МРТ

Точный МРТ-диагноз помощью нано-МРТ - лампы

09.10.2018

Исследовательская группа, под руководством CHEON Jinwoo, в Центре наномедицины в Институте фундаментальной науки (IBS) разработала Nano MRI Lamp: новую технологическую платформу, которая настраивает сигналы магнитно-резонансной томографии (MRI) «ON» только в присутствии целевого заболевания. Это исследование, опубликованное в Nature Materials, может преодолеть ограничения существующих контрастных агентов МРТ.

МРТ является все более популярным неинвазивным методом диагностики и, что важно, не использует радиацию. Некоторые ткани естественным путем визуализируются на МРТ, но для некоторых конкретных типов изображений пациентам назначают контрастный агент МРТ для увеличения визуальной разницы между целевой областью и остальной частью тела. «Типичные контрастные агенты МРТ, такие как гадолиний, вводятся в состояние« ВКЛ »и распределяются по всей биологической системе с относительно большим фоновым сигналом», - объясняет директор Чон. «Мы обнаружили новый принцип переключения контрастного агента МРТ« ВКЛ »только в месте назначения.» Исследователи IBS обнаружили, как включить / выключить сигнал с помощью лампы Nano MRI.

Технология Nano MRI Lamp состоит из двух магнитных материалов: гасителя (магнитная наночастица) и энхансера (контрастный агент МРТ). Переключатель связан с расстоянием между ними. Когда два материала находятся на критическом расстоянии, более 7 нанометров (нм), сигнал МРТ «ВКЛ», тогда как когда они расположены ближе, чем 7 нм, МРТ-сигнал «ВЫКЛ». Исследователи назвали это явление магнитным настраиванием резонанса (MRET), которое аналогично мощному оптическому методу распознавания, называемому Fluorescence Resonance Energy Transfer (FRET).

Исследователи протестировали лампу Nano MRI для диагностики рака. Они обнаружили у мышей с раком присутствие фермента, который может индуцировать метастазы опухолей, MMP-2 (матриксная металлопротеиназа-2) . Они соединяли два магнитных материала с линкером, который естественным образом расщепляется MMP-2. Поскольку линкер поддерживает два материала близко друг к другу, сигнал МРТ был «ВЫКЛ». Однако в присутствии рака линкер расщепляется с помощью MMP-2, что приводит к разделению двух материалов и переключению MRI-сигнала «ON». Поэтому, сигнал МРТ указывал местоположение ММП-2 и опухоль. Ученые также обнаружили, что яркость МРТ коррелирует с концентрацией ММР-2 в раковой ткани.

Самое главное, что Nano MRI Lamp остается выключенным до тех пор, пока он не встретит биомаркер, связанный с конкретным заболеванием, что позволит повысить чувствительность. «Текущий контрастный агент похож на использование фонарика в солнечный день: его эффект ограничен. Вместо этого новая технология похожа на использование вспышки ночью и, следовательно, более полезна», - объясняет Чон.

Nano MRI lamp можно, в принципе, применять для исследования различных биологических событий, таких как энзимолиз, изменение рН, белково-белковые взаимодействия и т. Д. Исследователи IBS ожидают, что это будет полезно как для использования in vitro, так и для диагностика in vivo.

«Несмотря на то, что нам еще предстоит пройти долгий путь, мы установили принцип и считаем, что MRET и Nano MRI Lamp могут служить в качестве нового принципа восприятия для расширения исследования широкого спектра биологических систем», - заключает Чон. Исследовательская группа в настоящее время работает над разработкой более безопасных и умных многозадачных контрастных агентов, которые могут одновременно регистрировать и интерпретировать множественные биологические объекты и в конечном итоге позволять лучше понимать биологические процессы и точную диагностику заболеваний.